Забезпечення робочого місця.

Робочим місцем для виконання роботи э стенд № ____.

Стенд виготовлено у вигляді каркаса з вертикальною панеллю. У верхній частині панелі зображена схема технологічного процесу постачання води з водоймища у проміжний басейн системи поливу. У відповідних місцях технологічної схеми розміщено засоби автоматизації і електроприводи, або імітуючі їх пристрої. На схемі розміщені: електроконтактний манометр КSР типу ЭКМ, який контролює тиск нагнітання в трубопроводі; реле протоку води КSН, що контролює подачу води в верхній басейн; електродні датчики рівня води в верхньому басейні; реле заливу насоса КЗ (імітується тумблером); ел.магнітний вентиль байпасного трубопровода УА; ел.двигун приводу засувки М2 і ел.двигун приводу насоса МІ (імітуються лампочками).

Нижче зображена панель шафи керування з дверною панеллю. На вказаних панелях зібраний пристрій керування насосною установкою.

Ще нижче встановлено привід засувки водовода з двигуном М2. Привід має також пристрій ручного керування засувкою.

Внизу на конструкції стенду встановлено зразок контрольного відцентрового насоса.

Основними засобами автоматизації, що встановлені в щиту керування є регулятор-сигналізатор рівня ЭРСУ-3, реле часу ВС-33-1УХЛИ; звукова сирена СС-1.

Робоче місце забезпечується схемами; додатком з описом роботи установки і методикою розрахунку часової вставки реле часу КТ.

Програма роботи:

1. Ознайомитись з будовою і принципом роботи САУ насосною установкою зрошення (теоретична підготовка по літературі і конспекту).

2. Ознайомитись з будовою лабораторної установки, записати технічні дані електричних машин і апаратів керування, засобів автоматизації.

3. Вивчити схеми автоматизації насосної установки приведені в лабораторній роботі.

4. Опробувати роботу насосної установки в різних режимах, увімкнувши стенд.

5. Виконати розрахунки по визначенню часової вставки реле часу (часу витримки) КТ вмикання звукової сигналізації "Аварія" (згідно методики і завдання викладача). Визначити час запізнення t.

6. Скласти функціональну схему автоматизації установки.

7. Оформити звіт по лабораторній роботі і вивчити відповіді на контрольні питання.

Зміст звіту:

1. Тема і мета роботи.

2. Технічні дані засобів автоматизації (Табл. 2).

3. Функціональну схему САУ насосної установки зрошення.

4. Фрагмент принципової електричної схеми лабораторної установки (за завданням викладача).

5. Перелік елементів схеми.

6. Хід і результати розрахунків.

7. Висновки по роботі відносно степені автоматизації установки.

Контрольні питання:

1. Які особливості автоматизації насосних установок зрошення.

2. Призначення і будова приладів автоматизації насосних установок.

3. Будова і принцип дії електронного сигналізатора рівня ЭРСУ-3.

4. Як визначається часова вставка для реле часу.

Література:

1. [4] Бородин, Недилько, “Автоматизация технологических процессов”.

2. [18] За ред. ІЛ.Мартиненка, “АТП с.г.виробництва”.

Захист кіл керування
Контроль рівня
Сигна- лізація	Верхній рівень
Середній рівень
Нижній рівень
Сигнал вмикання насосу
Вмикання заливної лінії насоса
Закінчення заливу насоса
Контроль протікання води
Вмикання двигуна насоса
Реле аварії
Сигнал на відкриття засувки
Сигнал на закриття засувки
Ручне керування
Звукова сигналізація

Номера контак-тів	Положення рукоятки
+45		-45
1-3	-	-
2-4		-	-
5-7	-	-
6-8		-	-
9-11	-	-
10-12		-	-
13-15	-	-
14-16		-	-
17-18	-	-

Привід насоса Привід засувки

Рис.. Схема електрична принципова насосної установки зрошення.

Методика розрахунку часової вставки реле часу КТ.

Для визначення часової вставки реле часу розглянемо функціонально-технологічну схему установки зрошення. Установка складається з насос­ної станції, басейна-резервуара і магістрального трубопровода, що їх з’єднуе.

Рис.

Довжина трубопровода т залежить від відстані між насосною станцією і ре­зервуаром (рельєфу місцевості, висоти підйому) і може коливатись від кількох сот метрів до кількох десятків кілометрів. Датчики рівнів LS/SL1 і LS/SL2 встановлено в басейні, а датчик протоку води (струменеве реле) GS/КSН встановлений в кінці ма­гістралі на виході водопроводу від насосної станції в басейн. До стан­ції керування дані засоби автоматизації підключені за допомогою лінії зв’язку.

При запуску насосного агрегата насос починає подавати воду і збільшу­ється тиск в трубопроводі. По команді манометра відкривається засувка і вода направляється в басейн. Поки вода дойде до датчика GS/КSН - пройде деякий час. За цей час сигналізація аварії не повинна увімкнутись, для цього і потрібне в схемі реле часу КТ.

Часова вставка даного реле, або час витримки, визначається за формулою:

t_КT = (t_M1+t_{відкр.M2}+t_{РУХУ. Т.})*К_З , сек.

де: t_M1- час запуску насоса М1 і збільшення тиску до спрацювання електро­контактного манометра PS/KSР, с;

t_{відкр.M2} - часроботи двигуна М2 на відкривання засувки, с;

t_{РУХУ. Т} - час, за який вода проходить відстань від насосної станції до басейну по магістралі, с;

К_з -коефіцієнт запасу на оперативні перемикання, к_з=1,01...1,1.

Більший коефіцієнт запасу застосовуеться при короткій магістралі, а менший- при довгій.

Час t_M1 -при запуску насоса і зростання тиску буде не значним, так як насос запускається майже в холосту і відстань від насоса до засувки по­рівняно дуже мала. Приймаємо t_M1=1... 3 с.

t_{відкр.M2} - відкривання засувки визначається експерементально, для цього потрібно засікти час від моменту вмикання пускача М2 (на відкри­вання засувки) до моменту його вимикання кінцевим вимикачем 01 (дивись принципову схему).

t_{РУХУ. Т}-рух води по магістральному трубопроводі буде залежати від швидкості руху води в і довжини трубопровода Lт.

t_{РУХУ. Т} =

А швидкість руху води в магістралі прямопропорційно залежить від продуктивності насоса і оберненопропорційно до перерізу трубопровода або його діаметра.

Із формули: Q=V*S=const,

де: S -площа поперечного перерізу трубопровода, м²;

d -діаметр трубопровода, м;

Q-продуктивність насоса, м³ /сек.

Тоді Vв=

Час пуху воли по.ттзубопповопу буде становити

t_{РУХУ. Т}

Оптимальна швидкість руху води в трубопровода

х становить від 0,4 до 1,25 м/с. при меншій швидкості від вказаної- трубопровід забруднюється, а при збільшенні понад вказану- зростають втрати напору в трубопроводі.

№ варіанта	Qнас., м^3/год	Т, мм	Т,м	кз
				1,05
				1,08
				1,01
				1,01
				1,02
				1,06
				1,1
				1,01
				1,01
				1,01

Варіанти завдань.

Приклад

За умовою задано:

Продуктивність насоса. Qн= І200м³/год, або =0,33 м³ /с;

Діаметр магістрального трубопровода d=600 мм, або 0,6 м; Довжина магістрального трубопроводу Lм=7000 м;

Коефіцієнт запасу Кз=1,01;

Експериментально визначено:

Час запуску насоса і зростання тиску води t_м1= 2с;

Час повного відкривання засувки t_{відкр. м2}=4с.

Розраховуємо:

t_{РУХУ. Т}

Тоді: t_КT =(2c+4c+5995) =6061(c)=101[d=1,68 год=1 год. 41 хв.

Отже час вставки реле часу КТ становить 1год. 4Іхв.

Лабораторна робота №__3__

Тема: Дослідження схеми автоматичного керування установкою ПВУ-4

Мета роботи: Засвоїти будову і принцип роботи установок ПВУ-4 і ПВУ-4М. Вивчити роботу САК ПВУ-4. Уяснити принципи автоматизації і закони регулювання.

Забезпечення робочого місця.

Робочим місцем є стенд №

Конструктивно стенд виготовлений у вигляді 2-х вертикальних стійок квадратного перерізу, закріплених між підлогою і стелею. У середній частиш між стійками закріплено два ящики керування, ящики одностороннього переднього обслуговування і з дверкою, яка закривається замком під тригранний ключ і має гумове ущільнення по периметру (ступінь захисту ІР-51).

Верхній ящик - "Шкаф силовой" типу ПВУ- 4 №2 - УАУР головне коло ЗN380 В 50 Гц 25 А, коло керування ~220 В 50 Гц, призначений для керування вентилятором і нагрівними елементами однієї шахти.

Кількість цих ящиків в комплекті відповідає кількості шахт. В ньому також передбачене ручне керування положенням засувок однієї шахти.

Нижній ящик - "Ящик управлення" типу ПВУ №1 - СУСП кола керування ~220 В 50Гц призначений для централізованого керування всіма шахтами одночасно. При цьому перемикачі режимів роботи на ящиках індивідуального керування шахтами, повинні стояти у положенні "Центр". Даний пристрій керування передбачає ручний і автоматичний режими роботи усіх шахт одночасно. В автоматичному режимі використовуються три терморегулятори типу ПТР-3, ПТР-3 (трипозиційні) і ПТР-2 (двохпозиційний). Кожен регулятор має датчик температури -термометр опору ТСМ8212 гр50М.

Перші два регулятори керують роботою відповідно нагрівних елементів шахт і положенням засувок шахт, залежно від температури в тваринницькому приміщенні

Третій регулятор додатково керує положеннями засувок (проміжні положення) залежно від температури зовні приміщення.

У верхній частині стенда розміщено планшет з ескізом шахти. Ззаду до планшету під'єднано (встановлено) реальний привід засувок, який приводить в рух засувки на мнемосхемі.

До складу приводу входять:

- реверсивний однофазний двигун типу РД-09, потужністю 10 Вт, напругою 127 В з частотою 50 Гц. Частота обертання вихідного вала ЗО об,хв;

- редуктор (ТУ 105-4-123-71), передаточне число якого і становить і = 40/1 Р = 160 п,м,( Вал редуктора безпосередньо повертає засувки);

- кінцеві вимикачі типу МП 110 7 У4 380 В, 10 А, встановлені біля другого кінця вала редуктора. Спрацьовують від ексцентриків, встановлених на валу.

На внутрішніх стінках дверок розміщені принципові електричні схеми пристроїв керування.

Порядок виконання роботи.

1. Використовуючи [1], [2], [10] підготуватись до роботи - вивчити призначення, будову і роботу установок і схем ПВУ- 4 і ПВУ- 4М.

2. Ознайомитись з обладнанням робочого місця (стенда).

3. Скласти функціональну схему автоматизації установки ПВУ-4, використовуючи при цьому технологічну і принципову схеми.

4. За заданими викладачем параметрами температури повітря в приміщенні і зовні скласти діаграми роботи обладнання установки в залежності від температури повітря (діаграми виконувати з поясненнями; можна ілюструвати малюнками). Робота обладнання повинна забезпечувати багатопозиційне регулювання температури (Наприклад: при зниженні температури 0_мах до 0_міn обладнання працює таким чином: Нагрів вимкнено; засувка " 100% вентиляція"; Нагрів - І ступ, ввімкнено; засувка — "Норма рециркуляція"; Нагрів — І + II ступ, ввімкнено; засувки – “100% рециркуляція”)

5. Скласти діаграми замикання вихідних контактів терморегуляторів.

6. Визначити час повного відкривання або закривання засувок, і хід вихідного вала в обертах (або 10% від оберту) і скласти діаграму замикання контактів кінцевих вимикачів SQ.

Звіт повинен вміщувати.

1. Тема і мета роботи.

2. Функціональна схема автоматизації установки ПВУ - 4.

3. Коротка характеристика регуляторів температури типу ПТР.

4. Задані викладачем параметри автоматизації, і побудовані, відповідно до них діаграми роботи контактів регуляторів.

5. Фрагмент принципової схеми, де задіяний один з регуляторів (датчик, регулятор, вихідний контакт з навантаженням).

Контрольні запитання:

1. Назвати типи установок припливних, витяжних і припливно витяжних, що застосовуються для вентиляції і опалення тваринницьких приміщень.

2. Що спільного і в чому різниця систем автоматичного керування установок ПВУ- 4 і ПВУ- 4М?

3. Для чого використовується вентилятор з двома рядами лопатей?

4. Пояснити режими "Вентиляція", "Норма рециркуляція", "100% рециркуляція".

5. Яку роль виконує регулятор ПТР-2 у системі?

6. Як здійснюється захист від перегріву нагрівних елементів?

Література:

[1] За ред. к.т.ІІ. А.С.Марченка “Механізація та автоматизація у тваринництві і птахівництві” К. Урожай 1995р.

[2] Под ред. к.т.н. А.С.Марченка “Справочник по механизации й автоматизации в животноводстве й птицеводстве.” К. Урожай 1990г.

[10] В. М. Гайдук “Електронагрівні автоматизовані установки” К. Урожай 1986р.

Рис.

Діаграма роботи контактів перемикачів

Контроль внутрішньої температури приміщення

Контроль внутрішньої температури приміщення

Контроль зовнішньої температури

SA1

ПКУ3-12С-4019
Зєднання контактів	Положення рукоятки
-45^0	0^0	+45^0
1-2		-	-
3-4	-	-
5-6	-	-
7-8	-	-
9-10		-	-
11-12	-	-
13-14		-	-
15-16	-	-
Режим роботи	Авт.	Відкл.	Ручн.

Мережа
Ручне	Керування засувками
Відкр.
Закр.
Ввімкнення 1-ої секції нагріву
	Обмеження
“ЗН”
Ввімкнення 2-ої секції нагріву
Команда і сигнал “Холодно”
Команда зовнішньої t^0 “зима”
Запамятовуюче проміжне реле

SA2

ПКУ3-120-2024
Зєднання контактів	Положення рукоятки
-45^0	0^0	+45^0
1-2	-		-
3-4		-
5-6			-
7-8	-	-
Режим роботи	Закр.	Відкл.	Відкр.

Кут повороту заслонок	a a2 а (регулятор) (регулятор)54
Положення контактів мікропроцесора	SQ1
SQ2
SQ3
Положення заслонок	Відкриті перем зим. зак. Норма норм

Діаграма замикань контактів мікроперекл.

ПКУ3-12C--0105
Зєднання контактів	Положення рукоятки
-45^0	0^0	+45^0
1-2	-	-
3-4	-
Режим роботи	Відкл.	1 секц.	1-2 секц.

1 Вк, 2Вк, 3Вк. SA3

Рис.

Рис. Схема електрична принципова шкафа силового ПВУ – 469.

Діаграма роботи конт.перемикачів

S1

ПКУЗ-12У4080
Зєдн. конт.	Полож. рукоятки
1-2	-	-	-
3-4	-	-		-
5-6	-		-	-
7-8		-	-	-
9-10	-	-		-
11-12		-		-
13-14	-
Режим роботи	центр	Закр.	Вент.	Відкр.

ПКУЗ-12У4093
Зєдн. конт.	Полож. рукоятки
1-2		-	-	-
3-4	-	-	-
5-6		-	-	-
7-8	-	-	-
9-10	-	-		-
11-12	-		-	-
13-14				-
Режим роботи	центр	Відкл.	1 сукція	2 секція

S2

Лабораторна робота №___

Тема: Дослідження системи автоматизації малопотужних холодильних установок.

Мета роботи: Засвоїти основні принципи побудови систем автоматизації холодильних установок для охолодження продукції. Придбати навики побудови графіків статичних і динамічних характеристик ОА.

Забезпечення робочого місця.

Робочим місцем даної лабораторної роботи є стенд № ____. Стенд складається з двох установок:

- діючий макет установки УВ-10;

- - холодильна шафа типу ШХ.

Живляться установки напругою: УВ-10-----ЗN 220V 50Нz,

ШХ —ЗN 380V 50Нz.

До складу установки УВ-10 входить:

• холодильний агрегат типу ФАК—1,1Е, що складається з компресора, конденсатора, вентилятора з приводом від двигуна компресора, ресивера, системи вентилів і фільтра;

• повітряний випаровувач з вентилятором (двигун ТКП-АВ 041 Р=10 Вт,п=1300 об/хв);

• водяний бак-випаровувач з зрошувачем;

Холодильна шафа складається з корпуса у вигляді шафи з дверкою. Всередині встановлено алюмінієвий корпус холодильної камери з повітряним випаровувачем. Проміжок між зовнішнім і внутрішнім корпусами заповнено мінеральним тепло ізолятором. Холодильний агрегат, до якого входить компресор, повітряний конденсатор і ресивер - розміщено у нижній частині шафи під холодильною камерою. Там же встановлено ввідний автомат типу АЕ2026.

Робоче місце забезпечується також додатком з описом роботи установок.

Порядок виконання роботи.

1. Ознайомитись з обладнанням і будовою лабораторного стенда.

2.Ознайомитись окремо з кожною установкою і їх принциповими схемами. Знайти кожен елемент схеми на установці.

З.Подати напругу живлення на установку УВ-10 і спробувати роботу установки в різних режимах. При роботі установки легкими дотиками руки проконтролювати зміну температури поверхні трубопроводів на вході в терморегулюючий вентиль і після нього. Контроль проводити на початку роботи і через 3...4 хв. роботи. Пояснити зміну температури використовуючи технологічну схему.

4. Скласти функціональну схему автоматизації установки УВ-10.

5.Увімкнути холодильну шафу ШХ і, використовуючи термометри, записати в таблицю зміну температури повітря в холодильній камері з моменту вмикання і до вимикання її терморегулятором.

Таблиця результатів досліду.

Температура в камері, С^0	у
Час, хв. (сек.)	t							....	n
Напруга живл. уст., В	x

6.За результатами досліду в масштабі побудувати графік перехідного процесу і визначити: час розгону об"єкта Та, постійну часу Т, час запізнення t, коефіцієнт передачі об'єкту k.

7. Оформити звіт.

Звіт повинен вміщувати.

1.Тему і мету роботи.

2.Функціональну схему установки УВ-10.

3.Таблицю результатів досліду установки ШХ.

4. Графіки перехідного процесу охолодження камери у = f(t), х = f(t)

5.Результати графічних досліджень і розрахунків.

Контрольні запитання.

1.Пояснити призначення окремих агрегатів і установок.

2.Навіщо підтримується надлишковий тиск у всій системі холодоагенту?

З.Для чого контролювати перепад тиску на компресорі?

4.Що таке Та, Т, t, k, як вибирається закон регулювання знаючи ці величини?

5.Пояснити різні значення температури поверхонь трубопроводів.

Література.

/4/ И.Ф. Бородин Н.Н. Недилько “Автоматизация технологических процессов” М., Агропромиздат 1986.

/25/ В.И.Сыроватка Ю.А. Цой А.Й. Зеленцов “Автоматизированное оборудование молочних ферм” Росагропромиздат 1989.

/26/ Ю.В. Краснокутский Холодильные машины на фермах М

Райсельхозиздат 1987.

Лабораторна робота №__4__

Тема: Дослідження пристрою керування витяжними вентиляторами "Кліматіка-1”

Мета роботи: Засвоїти будову і принцип роботи САР температури повітря в тваринницьких приміщеннях методом зміни повітрообміну.

Забезпечення робочого місця.

Робочим місцем є стенд №_____

До складу стенда входить таке обладнання.

Осьовий вентилятор типу ВО-Ф-7,1 А продуктивністю Q=10500м³/год з робочим колесом діаметром 710 мм і двигуном типу ЧАПА80 – А6УЗ потужністю 0,55 кВт, 1,2А. Номінальна частота обертання вентилятора n=930 об/хв. Вентилятор вмонтовано у вікні зовнішньої стіни лабораторії.

Пристрій керування "Кліматіка-1" типу ТСУ2КЛУЗ встановлено на кронштейнах, закріплених у стіні. Пристрій керування складається з двох блоків: блока перемикача і блока регулятора. До блока перемикача підводиться напруга ЗN380 В 50Гц від підвищувального трансформатора типу ТСЗИ-2,5 УХЛ2, 2,5 кВт, 220/380 В і підключене навантаження (вентилятор). Блок перемикача забезпечує некерований режим роботи, до блока регулятора під'єднані виводи від блока перемикача, що подають напругу мережі і знімають керовану напругу до навантаження у керованому режимі роботи. Сюди також під'єднуються датчики температури (термометри опору типу ТСМ 6114 гр 50М).

Напруга на стенд подається автоматом QF розміщеним на допоміжній панелі, що встановлена під блоком перемикача. Там же встановлено вольтметр (РV типу Ц4200) контролю вихідної напруги пристрою керування. Пакетники перемикачем SА вентилятора може підключатись до виходу пристрою МК-ВА-УЗ, що встановлений під блоком перемикача.

Робоче місце забезпечується також додатком з описом роботи установки і технічним паспортом з інструкцією з експлуатації установки "Кліматіка-1".

Порядок виконання роботи.

1. Використовуючи [17], [18], конспект і технічний паспорт підготуватись до роботи - вивчити призначення, будову і роботу установки Клімат - 47М і її схему.

2. Ознайомитись з обладнанням робочого місця.

3. Користуючись блок-схемою і принциповою електричною схемою установки знайти на стенді визначені на схемах блоки і окремі елементи з пристроїв керування, налагодження і сигналізації, а також елементи силової частини схеми (ввідний автомат, пакетний перемикач режимів роботи, силові тиристори).

4. Увімкнути стенд і опробувати роботу вентилятора у "некерованому", "керованому", "ручному" і "автоматичному" режимах роботи. При роботі спостерігати за приладами сигналізації (сигнальні лампи режимів роботи на блоці перемикача і лампа "Аварія" на блоці регулятора, світлодіоди на платі СРС), вольтметром вихідної напруги (на додатковій панелі) і частотою обертання вентилятора. Результати спостережень систематизувати і записати у звіт.

5. Зняти дані для побудови графіка залежності вихідної напруги на вентиляторах від температури повітря в приміщенні U=f(Q_пр) при визначеному заданому значенні температури Q_зад і допустимому відхиленні DQ(за завданням викладача).

Для виконання цього пункту необхідно замість датчика під'єднати магазин опорів РЗЗ, потім користуючись градуювальною таблицею (див. додаток 1) визначити опір датчика для кожного значення температури в діапазоні ±10° від заданого з інтервалом 1°. Визначену величину опорів записати в таблицю.

Увімкнути установку в "Автоматичному" режимі і почергово, починаючи з min до max значення температури набрати відповідні опори. Значення напруги (по вольтметру на додатковій панелі) записати у відповідні клітки таблиці.

По отриманих значеннях побудувати графік і порівняти його з графіком із технічного паспорта установки.

6. Оформити звіт.

Звіт повинен вміщувати:

1. Тема і мета роботи.

2. Спрощена принципова електрична схема установки Клімат-47М і блок-схема пристрою керування "Кліматіка-1".

3. Фрагмент схеми стенда (за завданням викладача) з поясненням.

4. Результати спостережень за роботою у ручних режимах роботи.

5. Задані викладачем параметри температури, таблиця з результатами досліду і графік U=f(0_пр).

6. Характеристика приладів задіяних у дослідах.

Контрольні запитання.

1. Пояснити принцип регулювання температури за допомогою установок "Кліматіка-1".

2. Розшифрувати назви "Клімат-47М-01" і "ТСУ-2-КЛУЗ".

3. Яке призначення має пристрій "Кліматіка-1".

4. Як залежить частота обертання вентилятора і напруга двигуна від температури повітря в приміщенні?

5. Коли загоряється сигнальна лампа "Аварія"?

6. Про що сигналізують світлодіоди V36, V37, V38, V39?

Література:

[17] Е.Н.Коротков “Специализированное отопительно-вентиляционное оборудование животноводческих комплексов.” М.Агропромиздат 1987

[18] За ред. проф. І.І.Мартиненка “Автоматизація технологічних процесів сільськогосподарського виробництва.” К. Урожай 1985

[ ] Технічний паспорт установки "Клімат-47".

Рис. Схема електрична принципова “Клімат 47М” з пристроєм “Кліматика 1»

Дата добавления: 2015-07-08